專利名稱：一種射流風機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型的軸流風機，特別是涉及一種地鐵、公鐵路隧道用的新型射流風機，屬于流體機械技術領域。
背景技術：
現有的軸流風機，基本結構由外筒、電機、風機葉輪和支架組成，外筒由鋼板或其它材料做成圓筒狀，風機葉輪的中心固定在電機的軸上，電機通過支架與外筒固定。另外為了增加外筒的剛性，通常把外筒的兩個端部，即出風口與進風口做成法蘭邊，法蘭邊形式多為直角法蘭邊。
有些軸流風機如隧道用的射流風機，風機的主要作用是利用風機的推力誘導隧道中空氣按一定方向流動。通常射流風機的誘導能力以軸向推力來表示，所以風機的軸向推力指標是考核風機性能的重要指標，而軸向推力大小由風機風量和葉輪直徑決定。提高風機轉速或增加葉輪直徑是加大射流風機軸向推力的二種辦法，提高風機轉速勢必須加大電機功率及葉輪的抗破壞能力，同時還會大大增加風機的噪聲，在實際應用中并不常見，以增加葉輪直徑增加風機風量，可提高風機推力，但如果增大葉輪直徑會增大制作成本，更重要的是增大葉輪直徑不利于緊湊的隧道空間。同時風機壓力以動壓形式存在也大大提高，為了實現較高的壓力性能，風機葉輪勢必使用高密度葉片，但這種高密度葉片在大流量高負載條件下很容易發生葉片表面附面層增厚，容易引起流道堵塞現象。
另外，為增加風機外筒的剛性和圓度，風機外筒的兩個端部通常做成法蘭邊，但在運行時在出風口法蘭后易存在一個環形渦流區，此渦流區為負壓區，使風機承受一個與風機軸向推力方向相反的力，導致風機軸向推力下降，另外此渦流通常并不是一個恒定值，在實際使用過程中還會因為風機因受力作用的變化而產生風機的振動，影響了使用的安全性。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明旨在指供一種結構緊湊，性能優異的地鐵、公 鐵路隧道用的射流風機。
為解決上述問題，本發明采用以下技術方案 一種射流風機，包括風筒、 葉輪、電機和支架，所述風筒設有進風口和出風口，所述葉輪包括輪轂和風葉， 所述風葉以輪轂的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂的圓周面上，所述葉輪 同軸安裝在電機上，所述電機通過支架固定在風筒內，所述電機的軸線與風筒 的軸線同軸，所述風葉包括前葉片和后葉片，所述前葉片以輪轂的中心為圓心 徑向均勻分布在輪轂的靠近進風口的一半外周面上，所述后葉片以輪轂的中心 為圓心徑向均勻分布固定在輪轂的遠離進風口的另一半外周面上，所述前葉片 和后葉片的葉片數相同，所述后葉片的徑向中心線在相鄰二片前葉片的徑向中 心線夾角的中線上。
所述風筒還設有出風口法蘭，所述出風口法蘭固定在出風口一側的風筒的 外周面上，所述出風口法蘭與出風口的軸向距離不小于20毫米。
所述風筒還包括進風口法蘭，所述進風口法蘭固定在進風口 一側的風筒的 外周面上，所述進風口法蘭與進風口的軸向距離不小于20毫米。
所述出風口法蘭與出風口的軸向距離是40-100毫米。
所述進風口法蘭與進風口的軸向距離是40-100毫米。
所述出風口法蘭固定在風筒外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。
所述進風口法蘭固定在風筒外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。
所述前葉片和后葉片的葉片數是4-10片。
所述前葉片和后葉片同定在輪轂上的方式是焊接固定或螺栓固定。采用了本發明的射流風機，由于把單層的高密度葉片分為前后雙層葉片，每層葉片的負荷降到原來的一半而密度也降到原來的一半，很好地解決了因葉片強度負荷過大而引起風機損壞現象，另外由于前葉片和后葉片是交叉分布，解決了因葉片密度過大而引起的流道堵塞現象等問題。此外，由于釆用了新型的出風口法蘭與進風口法蘭，使出風口法蘭與出風口的端部存在一定的距離，使原先在出風口法蘭后形成環形渦流區的條件不存在了，所以也不會再形成環形渦流區，使風機的軸向推力不存在下降，也不會產生振動。
圖l是本發明的軸向剖面圖，
圖2是本圖1的右視圖。
圖中l-風筒，2-葉輪，3-電機，4-支架，5-前葉片，6-后葉片，7-出風口法蘭，8-進風口法蘭，9-出風口， 10-進風口， 11-輪轂，12-風葉。
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，本發明公開了一種射流風機，包括風筒l、葉輪2、電機3和支架4，所述風筒1設有進風口 IO和出風口 9，所述葉輪2包括輪轂11和風葉12，所述風葉12以輪轂11的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂11的圓周面上，所述葉輪2同軸安裝在電機3上，所述電機3通過支架4固定在風筒1內，所述電機3的軸線與風筒1的軸線同軸，所述風葉12包括前葉片5和后葉片6，所述前葉片5以輪轂11的中心為圓心徑向均勻分布在輪轂11的靠近進風口 10的一半外周面上，所述后葉片6以輪轂11的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂11的遠離進風口 10的另一半外周面上，所述前葉片5和后葉片6的葉片數相同，所述后葉片6的徑向中心線在相鄰二片前葉片5的徑向中心線夾角的中線上。
所述風筒1還設有出風口法蘭7，所述出風口法蘭固定在出風口 9一側的風筒1的外周面上，所述出風口法蘭7與出風口 9的軸向距離不小于20毫米。
所述風筒1還包括進風口法蘭8，所述進風口法蘭8固定在進風口 10 —側 的風筒1的外周面上，所述進風口法蘭8與進風口 10的軸向距離不小于20毫米。
所述出風口法蘭7與出風口 9的軸向距離是40-100毫米。 所述進風口法蘭8與進風口 10的軸向距離是40-100毫米。 所述出風口法蘭7固定在風筒1外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。 所述進風口法蘭8固定在風筒1外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。 所述前葉片5和后葉片6的葉片數是4-10片。
所述前葉片5和后葉片6固定在輪轂11上的方式是焊接固定或螺栓固定。
本發明的基本結構與普通的軸流風機類似，這里不再做詳細的描述，與現 有技術不同的主要是葉輪2、進風口法蘭8和出風口法蘭7。下面對這三個方面
再作進一點的描述
一.本發明的葉輪與現有技術的最大不同就是葉輪2采用了雙層的風葉12， 風葉12包括前葉片5和后葉片6，前葉片5以輪轂11的中心為圓心徑向均勻分 布固定在輪轂11的靠近出風口 9的一半外周面上，后葉片6以輪轂11的中心 為圓心徑向均勻分布固定在輪轂11的遠離出風口的另一半外周面上，前葉片5 和后葉片6固定在輪轂11上的方式是焊接固定或螺栓固定。本發明由于采用了 雙層的風葉12，風葉12可分為前葉片5和后葉片6，由于考慮到風機運行時的 平衡問題，前葉片5和后葉片6在輪轂11上的固定必須以輪轂11的中心為圓 心徑向均勻分布，因為輪轂11通常做成圓柱狀，所以輪轂11的中心就是它的 軸線，另外，本發明采用雙層風葉12的主要目的使每層葉片的負荷降到原來的 一半而密度也降到原來的一半，以解決了因葉片強度負荷過大而引起風機損壞 和因葉片密度過大而引起的流道堵塞現象等問題，所以前葉片5和后葉片6在
7輪轂ll上的徑向分布須交叉分布，同樣是為了風機運行吋的平衡，任一后葉片
6的徑向中心線在相鄰二片前葉片5的徑向中心線夾角的中線上，這樣的話，前 葉片5和后葉片6的葉片數就必須相同，在實際應用中，前葉片5和后葉片6 的葉片數通常采用4-10片，如果機號較小，對軸向推力要求較低的情況下，要 采用較小的葉片數，如葉輪直徑為800毫米以下的射流風機，可采用4片前葉 片5和4片后葉片6，對于機號較大的射流風機，如直徑超過2000毫米，可采 用10片前葉片5和10片后葉片6，對于直徑1000-1500毫米的射流風機，可采 用6片前葉片5和6片后葉片6。前葉片5與后葉片6同一部位之間的軸向距離 可采用5-20毫米，如葉輪直徑為800毫米以下的射流風機，前葉片5與后葉片 6同一部位之間的軸向距離可采用5毫米，直徑超過2000毫米，前葉片5與后 葉片6同一部位之間的軸向距離可采用20毫米，直徑1000-1500毫米的射流風 機，前葉片5與后葉片6同一部位之間的軸向距離可采用12毫米。輪轂11可 以是鋁合金鑄造或鋼板壓制而成，輪轂11的形狀為圓柱狀，風葉12固定在輪 轂11的圓柱面上，風葉12也可以是鋁合金鑄造或鋼板壓制而成，如果風葉12 和輪轂ll是鋁合金鑄造的話，固定方式可采用螺栓固定，具體方式是在輪轂ll 的圓面上沿圓周徑向均勻分布設置兩排螺孔，其中一排螺孔在輪轂11的前半部， 另一排在輪轂的后半部，每排螺孔的數量與所需安裝的前葉片5或后葉片6的 數目相同，每個葉片按同一角度與方向用螺栓固定在輪轂11上，；如果風葉12 和輪轂11是鋼板制成的話，固定方式可以是焊接，先在輪轂11的前半部分上 按前葉片5的數量沿圓周方向均勻等分，按設計的葉片安裝角度把每個前葉片5 按同一角度與方向焊接固定在輪轂11上，再在輪轂11的后半部分上按后葉片6 的數量沿圓周方向均勻等分，按設計的葉片安裝角度把每個后葉片6按同一角 度與方向焊接固定在輪轂ll上。當然，還可以用其它的固定方式，這里不再作 一一描述。
二.為了保證風筒l的整體剛性及圓度，風筒1還設有出風口法蘭7，出風
8口法蘭固定在出風口 9 一側的風筒1的外周面上，出風口法蘭7與出風口 9的 軸向距離不小于20毫米。射流風機在使用吋是通過軸向推力來推動空氣向水平 方向流動，來達到交換空氣的目的，所以風機的軸向推力指標是考核風機性能 的重要指標，但因為常規的射流風機使用確出風口法蘭安裝在出風口的端部， 風機在運行時在出風口法蘭后會存在一個環形渦流區，此渦流區為負壓區，使 風機承受一個與風機軸向推力方向相反的力，導致風機軸向推力下降，另外此 渦流通常并不是一個恒定值，在實際使用過程中還會因為風機因受力作用的變 化而產生風機的振動，影響了使用的安全性。采用了本發明的出風口法蘭，由 于法蘭與出風口的端部存在一定的距離，使原先在出風口法蘭后形成環形渦流 區的條件不存在了，所以也不會再形成環形渦流區，使風機的軸向推力不存在 下降，也不會產生振動。本發明的出風口法蘭7與出風口 9的軸向距離的具體 數值根據射流風機的直徑大小和轉速，在不小于20毫米，最宜在40-100毫米范 圍內進行優化選擇，如20毫米，40毫米，60毫米，80毫米，IOO毫米等。如 射流風機的直徑較小，出風口法蘭7與出風口 9的軸向距離可選擇小一點，反 之，則需選擇大一點。如直徑小于800毫米的射流風機，出風口法蘭7與出風 口 9的軸向距離可選擇40毫米左右，直徑大于2000毫米的射流風機，出風口 法蘭7與出風口 9的軸向距離可選擇100毫米左右，通常對于直徑1000-1500 毫米的射流風機，出風口法蘭7與出風口9的軸向距離可選擇60毫米左右。出 風口法蘭7通常采用鋼板剪裁而成或用角鋼圈制而成，出風口法蘭7固定在風 筒1外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。在實際應用中，用焊接的方式 固定因為加工方便、成本較低，所以較常使用。當然也可以采用其它的固定方 式，這里不再作一一描述。
三.同樣是為了保證風筒1的整體剛性及圓度，本發明也設置了進風口法 蘭8，考慮到射流風機在實際使用過程中有時需有可逆轉動，所以，在逆向使用 時，原先的進風口 IO就成了出風口，所以，本發明的風筒l還包括進風口法蘭8，進風口法蘭8固定在進風口 10 —側的風筒1的外周面上，進風口法蘭8與 進風口 10的軸向距離的具體選擇及固定方式與出風口法蘭9一樣，本發明的進 風口法蘭8與進風口 10的軸向距離的具體數值根據射流風機的直徑大小以及轉 速在不小于20毫米，最宜在40-100毫米范圍內進行優化選擇，如20毫米，40 毫米，60毫米，80毫米，IOO毫米等。如射流風機的直徑較小，進風口法蘭8 與進風口 10的軸向距離可選擇小一點，反之，則需選擇大一點。如直徑小于800 毫米的射流風機，進風口法蘭8與進風口 10的軸向距離可選擇40毫米左右， 直徑大于2000毫米的射流風機，進風口法蘭8與進風口 10的軸向距離可選擇 IOO毫米左右，通常對于直徑1000-1500毫米的射流風機，進風口法蘭8與進風 口 10的軸向距離可選擇60毫米左右。進風口法蘭通常采用鋼板剪裁而成或用 角鋼圈制而成，也可以用其它方式制造；出風口法蘭7固定在風筒1外周面上 的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。在實際應用中，用焊接的方式固定因為加工 方便、成本較低，所以較常使用。當然也可以采用其它的固定方式，這里不再 作一一描述。
采用了本發明的射流風機，由于把單層的高密度葉片分為前后雙層葉片， 葉片的密度也降到原來的一半，這樣每層葉片的負荷降到原來的一半，很好地 解決了因葉片強度負荷過大而引起風機損壞現象，另外由于前葉片和后葉片是 交叉分布，解決了因葉片密度過大而引起的流道堵塞現象等問題。此外，由于 采用了新型的出風口法蘭與進風口法蘭，使出風口法蘭與出風口的端部存在一 定的距離，使原先在出風口法蘭后形成環形渦流區的條件不存在了，所以也不 會再形成環形渦流區，使風機的軸向推力不存在下降，也不會產生振動。
權利要求
1. 一種射流風機，包括風筒(1)、葉輪(2)、電機(3)和支架(4)，所述風筒(1)設有進風口(10)和出風口(9)，所述葉輪(2)包括輪轂(11)和風葉(12)，所述風葉(12)以輪轂(11)的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂(11)的圓周面上，所述葉輪(2)同軸安裝在電機(3)上，所述電機(3)通過支架(4)固定在風筒(1)內，所述電機(3)的軸線與風筒(1)的軸線同軸，其特征在于所述風葉(12)包括前葉片(5)和后葉片(6)，所述前葉片(5)以輪轂(11)的中心為圓心徑向均勻分布在輪轂(11)的靠近進風口(10)的一半外周面上，所述后葉片(6)以輪轂(11)的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂(11)的遠離進風口(10)的另一半外周面上，所述前葉片(5)和后葉片(6)的葉片數相同，所述后葉片(6)的徑向中心線在相鄰二片前葉片(5)的徑向中心線夾角的中線上。
2. 根據權利要求1所述的射流風機，其特征在于所述風筒(1)還設有出風口法蘭(7)，所述出風口法蘭(7)固定在出風口 (9) 一側的風筒(1)的外周面上，所述出風口法蘭(7)與出風口 (9)的軸向距離不小于20毫米。
3. 根據權利要求1所述的射流風機，其特征在于所述風筒(1)還包括進風口法蘭(8)，所述進風口法蘭(8)固定在進風口 (10) —側的風筒(1)的外周面上，所述進風口法蘭(8)與進風口 (10)的軸向距離不小于20毫米。
4. 根據權利要求1所述的射流風機，其特征在于所述出風口法蘭(7)與出風口 (9)的軸向距離是40-100毫米。
5. 根據權利要求1所述的射流風機，其特征在于所述進風口法蘭(8)與進風口 (10)的軸向距離是40-100毫米。
6. 根據權利要求2或4所述的射流風機，其特征在于所述出風口法蘭(7)固定在風筒(1)外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。
7. 根據權利要求3或5所述的射流風機，其特征在于所述進風口法蘭(8)固定在風筒(1)外周面上的方式是焊接或鉚接或螺釘固定。
8. 根據權利要求1或2或3所述的射流風機，其特征在于所述前葉片(5)和后葉片(6)的葉片數是4-10片。
9. 根據權利要求1所述的射流風機，其特征在于所述前葉片(5)和后葉片(6)固定在輪轂(11)上的方式是焊接固定或螺栓固定。
全文摘要
本發明公開了一種射流風機，包括風筒、葉輪、電機和支架，風筒設有進風口和出風口，葉輪包括輪轂和風葉，風葉以輪轂的中心為圓心徑向均勻分布固定在輪轂的圓周面上，葉輪同軸安裝在電機上，電機通過支架固定在風筒內，電機的軸線與風筒的軸線同軸，風葉包括前葉片和后葉片，前葉片和后葉片的葉片數相同，后葉片的徑向中心線在相鄰二片前葉片的徑向中心線夾角的中線上。出風口法蘭與出風口的軸向距離和進風口法蘭與進風口的軸向距離不小于20毫米。采用了本發明的射流風機，不但解決了因葉片密度過大而引起的流道堵塞現象等問題，同時不會形成環形渦流區，使風機的軸向推力不存在下降，也不會產生振動。
文檔編號F04F5/00GK101532514SQ200910097480
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者姚大清, 董明偉 申請人:浙江雙陽風機有限公司